干扰
白色的分馏光进入其组成部分发生在生物(主要是动物)通过干涉:入射光穿透动物结构,并通过连续超薄层膜反射回来,给予醒目彩虹色甚至在扩散光,由于进入的可见光波长与返回的可见光波长不同步的结果。
鲜艳的干涉色可以显示多种颜色或主要是一种颜色,这取决于产生颜色的层和层间空间的相对厚度。这些颜色也随着观看者视角的不同而变化。
光的纯棱镜折射(有时与干涉彩虹相混淆)在动物中可能是罕见的,仅限于直接光束撞击某些微晶体沉积物的实例。多色的衍射,例如,通过自然,精细的光栅或规则的细条纹,可以在某些昆虫中观察到,但就像棱镜折射一样,它是引人注目的只有当一束直接的光束照射到这些结构上,并以一定的角度观察它们时。
散射
衍射的一种特殊情况,通常被称为衍射廷德尔效应(以它的发现者,19世纪英国物理学家约翰·廷德尔命名),导致许多动物身上都有蓝色。廷德尔效应产生于入射光的较短(蓝色)波被位于黑暗层之上的精细分散粒子反射色素,通常黑色素存款。在这些蓝散射系统中,反射体——无论是非常小的蛋白质或脂质小球、半固态的水介质物质,还是非常小的空气泡——都是如此之小,以至于接近于光的短波长(约0.4微米)。较长的波,如红色、橙色和黄色,穿过这种介质,被下面的黑色黑色素吸收;短波,紫色和蓝色,遇到物体的尺寸与其自身相近,因此被反射回去。
两种类型的着色可以组合作用;例如,在某些情况下,结构上的着色层和着色层可以叠加。在鱼类、两栖动物、爬行动物和鸟类的皮肤中发现的大多数绿色并不是由于绿色色素的存在而产生的(尽管也有例外);相反,它们是由散射的蓝光通过覆盖在上面的黄色素层而产生的。从绿色羽毛或爬行动物皮肤的角质层上提取黄色素,会使物体变成蓝色。
丹尼斯·卢埃林·福克斯 爱德华·豪兰·伯特颜料(生物色素)
植物和动物通常都有特有的色素。它们的植物范围从传授许多真菌的明亮的色调,通过那些产生各种棕色,红色和绿色物种它们可以从无机物(自养生物)合成食物,到种子植物花朵中发现的彩色色素。动物的色素存在于无生命的皮肤衍生物中,如哺乳动物的毛发、鸟类的羽毛、乌龟和陆龟的鳞片,以及许多无脊椎动物的角质层和贝壳。色素也存在于皮肤的活细胞中。最外层的皮肤细胞可能是有色的,就像人类一样,或者是特殊的含色素细胞,色素细胞,可能发生在皮肤的深层。取决于颜色在它们的色素中,色素团被称为黑素团(黑色)、红素团(红色)、黄素团(黄色)或白素团(白色)。
弗兰克·a·布朗化学和生化特征
一种颜色化合物取决于选择吸收光分子的大小或振动波长或两者都在3000到7000埃之间(1埃等于10埃)7毫米)。可见光的选择性吸收是由于在原子中发现的许多快速振动电子对的相对速度或振动频率的延迟造成的复合.振动频率的充分改变赋予整个分子一种特殊的运动,即化学运动共振,吸收频率与之匹配的入射光线进化的热量;剩余的、未被吸收的光被传送到眼睛。
如果分子共振涉及短而快速的波,较短的可见光波会被吸收(也就是说,紫色和蓝色),化合物呈现黄色或橙色;呈现红色的物质具有稍长的共振值,吸收蓝色和绿色区域的光;蓝色和绿色化合物由于红色或橙色领域的光被抵消。黑色物质平等而完全地吸收所有的光;白色化合物不吸收可见光谱中的光。由颜料反射的颜色通常包括可见光的所有波长,除了吸收的部分;因此,观察到的化合物颜色取决于反射或透射的主导波长。
较重要的天然色素可分为(1)分子缺乏的类氮(2)含氮的。在非氮色素中,迄今为止在动植物中最重要、最显著和分布最广的是类胡萝卜素。萘醌、蒽醌和类黄酮是动物体内的其他无氮色素,它们都是合成类胡萝卜素最初存在于植物中。但与类胡萝卜素不同的是,其他类胡萝卜素在动物体内的分布有限,人们对它们在这两个领域中的生理属性知之甚少。
在含氮生物色素中,最突出的是四吡咯,包括卟啉(也就是说,存在于许多动物的血液和许多植物的绿色叶绿素中的红色或绿色血红素化合物)以及存在于动物和植物细胞的许多分泌物和排泄产物中的胆色素。同样突出的是黑色素,这是一种存在于皮肤、头发、羽毛、鳞片和一些细胞膜上的黑色生物色素;它们代表酪氨酸和相关氨基酸分解的最终产物。
下面概述了一些代表性生物色素的基本颜色、来源和代谢特征。